Idirghabháil Dé-Bhearna Leictreon

1 · Tuar

Leictreoin a scaoiltir in aon cheann amháin ag an am trí dhá bhearna chaol tógann patrún idirghabhála ar scáileán, ar nós a ndéanann tonnta solais. An dtugann leictreon níos tapa (tonnfhad de Broglie níos giorra) fraincí níos leithne nó níos cúinge?

• Fraincí níos cúinge — tá spásáil na bhfraincí i gcomhréir leis an dtonnfhad, agus tá tonnfhaid níos giorra ag leictreoin níos tapa.
• Fraincí níos leithne do leictreoin níos tapa.
• Ní bhraitheann spásáil na bhfraincí ar luas an leictreon.

2 · Socrú

1. Oscail an réamhshocrú electron-double-slit agus brúigh Athshocraigh. Scaradh na mbearnaí = 100 nm, fad an scáileáin = 50 cm.
2. Cumasaigh na léamha tonnfhad de Broglie agus spásála na bhfraincí.
3. Socraigh fuinneamh cineiteach an leictreon do gach triail agus taifead spásáil idirghabhálach na bhfraincí ar an scáileán.

3 · Bailigh Sonraí

Breac spásáil na bhfraincí y (y-ais) in aghaidh tonnfhaid λ (x-ais) do do chuid trialacha. An bhfuil an líne díreach tríd an mbunphointe?

4 · Anailísigh

1. Do thriail amháin, áirigh λ = h/√(2m_eK), ansin spásáil na bhfraincí y = λL/d le fad an scáileáin L = 50 cm agus scaradh na mbearnaí d = 100 nm. Cuir an dá cheann i gcomórtas leis an tábla.
2. Mínigh cén fáth gurb ionann é seo agus foirmle fhraincí an dé-bhearna céanna a úsáidtear do sholas — nuair a ghlacann leat go bhfuil tonnfhad ag leictreoin, leanann a bpatrún idirghabhála matamaitic thonnach ionann go díreach.

5 · Leathnaigh

1. Go haitheantach, tógtar an patrún idirghabhála seo fiú nuair a scaoilfear leictreoin tríd an gcóras in aon cheann amháin ag an am, le bearnaí fada eatarthu. Mínigh cén fáth go ndíríonn sé seo ar an smaoineamh gur simplí rud é go bhfuil leictreoin ag cur in aghaidh a CHÉILE, agus gur léiríonn sé ina ionad go gcuireann gach leictreon, ar bhealach éigin, ‘ina aghaidh féin’.
2. Dá gcoinneáil brathadóir chun a chinneadh cén bhearna ar chualach gach leictreon tríthi, d’imíonn an patrún idirghabhála — faigheann dhá bhandáin shimplí ina ionad. Cén fáth, b’fhéidir, a léiríonn ‘an cosán a thomhas’ scrios bunúsach an idirghabháil thoinn?

An Fhisic atá taobh thiar den Turgnamh seo

← Ar ais chuig an turgnamh

138 Bileog Saothair Fhisice Inphriontáilte Saor